Pengujian Algoritma Deteksi Denyut Jantung

PENGUJIAN DAN ANALISIS 4.1. Pengujian Sensor Kapasitif

4.4. Pengujian Algoritma Deteksi Denyut Jantung

Pengujian algoritma denyut jantung meliputi sistem sensor kapasitif, instrumentasi elektrokardiografi, dan mikrokontroler. Pengujian dilakukan dengan subjek dengan variasi pakaian yang berbeda-beda. Sebelumnya, dilakukan pengujian algoritma pada mikrokontroler dengan capacitive electrode dan mikrokontroler lain dengan metode direct.

Pengujian dilakukan dengan Subjek A, berjenis kelamin laki-laki, berusia 21 tahun, memiliki berat badan 100 kg dalam kondisi sehat tanpa ada riwayat penyakit jantung. Saat pengujian, Subjek A menggunakan kaos (1mm) dan celana jeans (1,5mm). Selain itu pengujian juga dilakukan dengan menggunakan metode direct menggunakan mikrokontroler lainnya seperti pada Gambar 4.33. Hasil kedua mikrokontroler menunjukkan angka yang sama yaitu 73 bpm. Selanjutnya untuk menguji kebenaran hasil penghitungan mikrokontroler, dilakukan penghitungan manual berdasarkan data dari osiloskop. Hasil dari osiloskop ditunjukkan pada Gambar 4.34.

Gambar 4.33 Pengujian menggunakan 2 buah mikrokontroler dengan subjek A direct

Gambar 4.34 Hasil keluaran sinyal subjek A menggunakan osiloskop

1 kotak = 0,1 s R-R interval = 8 kotak = 0,8 s 𝐷𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡 𝑗𝑎𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔 = ¹ 0,8. 60 = 75 𝑏𝑝𝑚 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙}^{− 𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑖𝑘𝑟𝑜𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑒𝑟} 𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡_{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙} ^{| . 100%} 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{75 − 73} 75 ^{| . 100%} 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 2,67%

Dari pengujian yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa algoritma penghitungan denyut jantung dengan capacitive electrode menghasilkan nilai yang sama dengan metode direct. Selain itu, hasil pada osiloskop tidak jauh berbeda dengan nilai error sebesar 2,67%. Perbedaan ini dikarenakan mikrokontroler yang terus melakukan sampling untuk penghitungan denyut jantung sehingga nilai denyut jantung dapat berubah setiap waktu.

Subjek B berjenis kelamin laki-laki, berusia 21 tahun, memiliki berat badan 75 kg dengan kondisi sehat dan tidak memiliki riwayat penyakit jantung. Pengukuran secara direct ditunjukkan pada Gambar 4.35. Sedangkan secara indirect menggunakan capacitive electrode ditunjukkan pada Gambar 4.36.

Gambar 4.35 Sinyal jantung subjek B dengan pengukuran langsung

Gambar 4.36 Sinyal jantung subjek B menggunakan kemeja (1 mm) dan celana jeans (2 mm)

Berikut penghitungan denyut jantung secara manual : 1 kotak = 0,1 s

R-R interval = 6,5 kotak = 0,65 s

𝐷𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡 𝑗𝑎𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔 = ¹

0,65. 60 = 92 𝑏𝑝𝑚

Sedangkan penghitungan denyut jantung menggunakan mikrokontroler menunjukkan angka 93 bpm, sehingga :

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙}^{− 𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑖𝑘𝑟𝑜𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑒𝑟}

𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡_{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙} ^{| . 100%}

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{92 − 93} 92 ^{| . 100%} 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 1,08%

Dari pengujian yang dilakukan pada subjek B, hasil denyut jantung antara mikrokontroler dengan penghitungan secara manual tidak menunjukkan hasil yang jauh berbeda. Perbedaan ini dikarenakan mikrokontroler yang terus melakukan sampling untuk penghitungan denyut jantung sehingga nilai denyut jantung dapat berubah setiap waktu. Selain itu pencuplikan secara manual menggunakan osiloskop

hanya menggunakan ketelitian 0,25 s. Nilai error penghitungan menggunakan mikrokontroler sebesar 1,08%.

Subjek C berjenis kelamin laki-laki, berusia 20 tahun, memiliki berat badan 75 kg dengan kondisi sehat dan tidak memiliki riwayat penyakit jantung. Pengukuran secara direct ditunjukkan pada Gambar 4.37. Sedangkan secara indirect menggunakan capacitive electrode ditunjukkan pada Gambar 4.38.

Berikut penghitungan denyut jantung secara manual : 1 kotak = 0,1 s

R-R interval = 8,5 kotak = 0,85 s

𝐷𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡 𝑗𝑎𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔 = ¹

0,85. 60 = 70,58 𝑏𝑝𝑚

Sedangkan penghitungan denyut jantung menggunakan mikrokontroler menunjukkan angka 72 bpm, sehingga :

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙}^{− 𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑖𝑘𝑟𝑜𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑒𝑟}

𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡_{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙} ^{| . 100%}

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{70,58 − 72} 70,58 ^{| . 100%} 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 2%

Gambar 4.38 Sinyal jantung subjek C menggunakan kemeja (1mm) dan celana kain (1 mm)

Dari pengujian yang dilakukan pada subjek C, hasil denyut jantung antara mikrokontroler dengan penghitungan secara manual tidak menunjukkan hasil yang jauh berbeda. Perbedaan ini dikarenakan mikrokontroler yang terus melakukan sampling untuk penghitungan denyut jantung sehingga nilai denyut jantung dapat berubah setiap waktu. Selain itu pencuplikan secara manual menggunakan osiloskop hanya menggunakan ketelitian 0,25 s. Nilai error penghitungan menggunakan mikrokontroler sebesar 2%.

Subjek D berjenis kelamin laki-laki, berusia 21 tahun, memiliki berat badan 82 kg dengan kondisi sehat dan tidak memiliki riwayat penyakit jantung. Pengukuran secara direct ditunjukkan pada Gambar 4.39. Sedangkan secara indirect menggunakan capacitive electrode ditunjukkan pada Gambar 4.40.

Gambar 4.39 Sinyal jantung subjek D dengan pengukuran langsung

Gambar 4.40 Sinyal jantung subjek D menggunakan kemeja (1 mm) dan celana jeans (2 mm )

Berikut penghitungan denyut jantung secara manual : 1 kotak = 0,1 s

R-R interval = 7,5 kotak = 0,75 s

𝐷𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡 𝑗𝑎𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔 = ¹

0,75. 60 = 80 𝑏𝑝𝑚

Sedangkan penghitungan denyut jantung menggunakan mikrokontroler menunjukkan angka 81 bpm, sehingga :

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙}^{− 𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑖𝑘𝑟𝑜𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑒𝑟}

𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡_{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙} ^{| . 100%}

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{80 − 81} 80 ^{| . 100%} 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 1,25%

Dari pengujian yang dilakukan pada subjek D, hasil denyut jantung antara mikrokontroler dengan penghitungan secara manual tidak menunjukkan hasil yang jauh berbeda. Perbedaan ini dikarenakan mikrokontroler yang terus melakukan sampling untuk penghitungan denyut jantung sehingga nilai denyut jantung dapat berubah setiap waktu. Selain itu pencuplikan secara manual menggunakan osiloskop hanya menggunakan ketelitian 0,25 s. Nilai error penghitungan menggunakan mikrokontroler sebesar 1,25%.

Subjek E berjenis kelamin perempuan, berusia 21 tahun, memiliki berat badan 52 kg dengan kondisi sehat dan tidak memiliki riwayat penyakit jantung. Pengukuran secara direct ditunjukkan pada Gambar 4.41. Sedangkan secara indirect menggunakan capacitive electrode ditunjukkan pada Gambar 4.42.

Gambar 4.41 Sinyal jantung subjek E dengan pengukuran langsung

Gambar 4.42 Sinyal jantung subjek E menggunakan kemeja (1 mm) dan celana jeans (2 mm)

Berikut penghitungan denyut jantung secara manual : 1 kotak = 0,1 s

R-R interval = 7,5 kotak = 0,75 s

𝐷𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡 𝑗𝑎𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔 = ¹

0,75. 60 = 80 𝑏𝑝𝑚

Sedangkan penghitungan denyut jantung menggunakan mikrokontroler menunjukkan angka 82 bpm, sehingga :

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙}^{− 𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑖𝑘𝑟𝑜𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑒𝑟} 𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡_{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙} ^{| . 100%} 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{80 − 82} 80 ^{| . 100%} 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 2,5% R ^R

Dari pengujian yang dilakukan pada subjek E, hasil denyut jantung antara mikrokontroler dengan penghitungan secara manual tidak menunjukkan hasil yang jauh berbeda. Perbedaan ini dikarenakan mikrokontroler yang terus melakukan sampling untuk penghitungan denyut jantung sehingga nilai denyut jantung dapat berubah setiap waktu. Selain itu pencuplikan secara manual menggunakan osiloskop hanya menggunakan ketelitian 0,25 s. Nilai error penghitungan menggunakan mikrokontroler sebesar 2,5%.

Subjek F berjenis kelamin perempuan, berusia 21 tahun, memiliki berat badan 55 kg dengan kondisi sehat dan tidak memiliki riwayat penyakit jantung. Pengukuran secara direct ditunjukkan pada Gambar 4.43. Sedangkan secara indirect menggunakan capacitive electrode ditunjukkan pada Gambar 4.44.

Gambar 4.43 Sinyal jantung subjek F dengan pengukuran langsung

Gambar 4.44 Sinyal jantung subjek F menggunakan kaos (1 mm) dan celana kain (1,5 mm )

Berikut penghitungan denyut jantung secara manual : 1 kotak = 0,1 s

R-R interval = 7,5 kotak = 0,75 s

𝐷𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡 𝑗𝑎𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔 = ¹

0,75. 60 = 80 𝑏𝑝𝑚

Sedangkan penghitungan denyut jantung menggunakan mikrokontroler menunjukkan angka 81 bpm, sehingga :

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙}^{− 𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡}^{𝑚𝑖𝑘𝑟𝑜𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑒𝑟}

𝑑𝑒𝑛𝑦𝑢𝑡_{𝑚𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙} ^{| . 100%}

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |^{80 − 81} 80 ^{| . 100%} 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 1,25%

Dari pengujian yang dilakukan pada subjek F, hasil denyut jantung antara mikrokontroler dengan penghitungan secara manual tidak menunjukkan hasil yang jauh berbeda. Perbedaan ini dikarenakan mikrokontroler yang terus melakukan sampling untuk penghitungan denyut jantung sehingga nilai denyut jantung dapat berubah setiap waktu. Selain itu pencuplikan secara manual menggunakan osiloskop hanya menggunakan ketelitian 0,25 s. Nilai error penghitungan menggunakan mikrokontroler sebesar 1,25%.

Tabel 4.10 Rekap hasil pengujian denyut jantung

o Subjek Pakaian Celana

Mikro kontroler (bpm) Osilos kop (bpm) Error (%) 1 A ^Kaos_{(1 mm)} ^Jeans_(1,5mm) 73 75 2,67 2 B ^Kemeja_{( 1 mm)} ^Jeans_{(2 mm)} 92 93 1,08 3 C ^Kemeja_{(1 mm)} ^Kain_{(1 mm)} 72 70,58 2,00 4 D ^Polo_{(2 mm)} ^Kain_{(2 mm)} 80 81 1,25 5 E ^Kaos_{(0,5 mm)} ^Jeans_(1,5mm) 82 80 2,5 6 F ^Kaos_{(1 mm)} ^Kain_(1,5mm) 81 80 1,25 Rata-rata error 1,79

Dari 6 pengujian dengan subjek dan pakaian yang berbeda, dapat disimpulkan bahwa hasil denyut jantung yang dihasilkan oleh mikrokontroler dan osiloskop tidak jauh berbeda. Perbedaan ini dikarenakan mikrokontroler yang terus melakukan sampling untuk penghitungan denyut jantung sehingga nilai denyut jantung dapat berubah setiap waktu. Selain itu pencuplikan secara manual menggunakan osiloskop hanya menggunakan ketelitian 0,25 s sehingga dapat mempengaruhi hasil penghitungan. Rekap hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.10. Nilai error rata-rata penghitungan menggunakan mikrokontroler sebesar 1,79% dibandingkan dengan penghitungan manual.

LAMPIRAN

Pengujian sensor secara direct

 Pengujian sensor secara direct dengan Vi = 228 mV Frekuensi

(Hz)

Gain